Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau première
Partager :

Titrage colorimétrique sujet bac

Posté par
Aubin22
24-02-22 à 11:04

Bonjour je fais un entrainement avec un sujet de bac, cependant je ne trouve pas de correction pour savoir si mon raisonnement est correct. Le sujet comporte un graphique mais. je ne parviens pas l-à l'insérer, vous pouvez cependant le retrouver facilement sur internet. Voici le sujet :
Les solutions hydroalcooliques sont préconisées pour éliminer les bactéries et les virus notamment lors d'épidémies telles que la grippe.  Pour fabriquer une solution hydroalcoolique, il faut de l'alcool, une solution d'eau oxygénée contenant du peroxyde d'hydrogène et du glycérol. L'eau oxygénée doit avoir un pourcentage en masse de peroxyde d'hydrogène au moins égale à 3,0 %.
Toutefois, le peroxyde d'hydrogène H2O2, contenu dans la solution d'eau oxygénée du flacon, est une espèce chimique instable qui se décompose en formant du dioxygène et de l'eau, ce qui entraîne une diminution progressive de la concentration en peroxyde d'hydrogène de la solution d'eau oxygénée.
L'étude porte sur l'analyse de la composition de la solution contenue dans une bouteille d'eau oxygénée stockée dans une armoire à pharmacie depuis une date indéterminée. L'objectif est de déterminer si elle est encore utilisable pour réaliser une solution hydroalcoolique et, si oui, pendant combien de temps encore.
A cette fin :
On réalise le titrage du peroxyde d'hydrogène contenu dans la bouteille d'eau oxygénée de l'armoire à pharmacie (document 1).
On analyse l'évolution de la concentration en peroxyde d'hydrogène dans une solution d'eau oxygénée selon les conditions de conservation (document 2).
Document 1. Titrage de l'eau oxygénée de l'armoire à pharmacie
Principe du titrage :
Ce titrage fait intervenir une transformation modélisée par une réaction d'oxydoréduction entre le peroxyde d'hydrogène H2O2 et l'ion permanganate MnO4-. Toutes les espèces sont incolores sauf l'ion permanganate qui est de couleur rose violacée en solution aqueuse. L'équation de la réaction support du titrage est :
2MnO4−(aq)+5H2O2 (aq)+6H+(aq)→2Mn2+ +(aq)+5O2 (g)+8H2O(l)
Protocole du titrage :
(a) Prélever, à l'aide d'une pipette jaugée, un volume 𝑉 = 5,0 mL de la solution d'eau oxygénée commerciale S et les verser dans une fiole jaugée de volume 𝑉 = 100,0 mL. Compléter avec de 𝑓 l'eau distillée en veillant à homogénéiser. Soit S′ la solution obtenue.
(b) Prélever un volume 𝑉 = 10,0 mL de la solution S' et le verser dans un bécher.
(c) Ajouter dans ce bécher quelques gouttes d'acide sulfurique concentré. Mettre en route l'agitation.
(d) Procéder au titrage, avec comme solution titrante une solution de permanganate de potassium de concentration 𝐶2 = 2,0 × 10^-2mol.L^-1
Résultat du titrage : Le volume équivalent obtenu est 𝑉 𝐸= 8,9 mL.

Document 2. Evolution de la concentration du peroxyde d'hydrogène dans l'eau oxygénée en fonction des conditions de conservation (doc que je ne parviens pas à insérer)

Données à 25 °C :
Une solution de pourcentage massique égal à 𝑥 % signifie que 100 g de cette solution contient 𝑥 g de la substance active.
  Masse volumique d'une solution d'eau oxygénée à 3,0 % : 960 g ⋅ L .
Masse molaire moléculaire du peroxyde d'hydrogène : 𝑀(H2O2) = 34,0 g ⋅ mol−1.

Questions préliminaires
1. En analysant les tracés correspondant aux conditions de conservation A, B et C, préciser les facteurs d'influence de la conservation de l'eau oxygénée et les conditions optimales de conservation.
2. Vérifier que la concentration molaire minimale en peroxyde d'hydrogène dans l'eau oxygénée utilisée pour la préparation d'une solution hydroalcoolique est de 0,85 mol ⋅ L .
3. Déterminer la concentration en peroxyde d'hydrogène dans la solution contenue dans la bouteille de l'armoire à pharmacie.
Réponse à la problématique :
La bouteille d'eau oxygénée de l'armoire à pharmacie est conservée à température ambiante et à l'abri de la lumière.
4. Les conditions restant inchangées, montrer qu'il reste moins de dix jours pour utiliser la solution commerciale d'eau oxygénée de l'armoire à pharmacie pour préparer une solution hydroalcoolique.
Le candidat est invité à prendre des initiatives et à présenter la démarche suivie, même si elle n'a pas abouti. La démarche est évaluée et nécessite d'être correctement présentée.

Mes réponses :

1. Facteurs d'influences = la lumière, la température
2. C= 3/100*masse volumique/Masse molaire =(3/100*960)/34,0=0,847 =0,85mol.L-1
3. D'après le graphique C(H2O2)=0,94mol.l-1

4. A l'équivalence les ions permanganate et le peroxyde
d'hydrogène H2O2 sont introduits dans les proportions stoechiométriques donc :
nfinal(MnO4-)/2 = nfinal(H2O2)/5
nf(H2O2)= C2*VE*5/2 = 4,45.10^-4 mol

Donc n(H2O2)=n(Mno4-)
Donc C1= C2*VE/V1= 0,045=4,45.10^-2mol.L^-1
Il faut tenir compte du facteur de dilution qui est de 20 (100/5)
Ainsi, C(H202)=20*0,045=0,89 mol.L^-1

En regardant le graphique qui correspond à la situation B (conservation à température ambiante dans l'armoire et sans lumière) on peut voir qu'il reste environ 7 jours pour utiliser la solution.

Voilà je ne sais pas si je suis parti sur la bonne voie, j'aimerais bien un peu d'aide merci par avance.

Posté par
odbugt1
re : Titrage colorimétrique sujet bac 24-02-22 à 17:20

Bonjour,

Questions 1 et 2 :
OK

Question 3 :
A mon avis la réponse n'est pas 0,94 mol/L
Je pense que cette réponse est celle que tu as obtenue à la question 4 ( 0,89 mol/L)

Question 4 : A évaluer sur le graphique entre les concentrations 0,89 mol/L et 0,85 mol/l

Titrage colorimétrique sujet bac

Posté par
Aubin22
re : Titrage colorimétrique sujet bac 25-02-22 à 08:51

Effectivement la réponse 4 semble plus correspondre à la 3.

Je pense que pour la solution 4 étant donné que le but est d'arriver à montrer qu'il reste moins de dix jours pour faire du gel hydroalcoolique il faut peut-être chercher à vérifier que le pourcentage en masse de C2H2O est inférieur à 3% ?
Dans le texte il est écrit que lors de sa dégradation C2H20 se décompose en formant du dioxygène et de l'eau, donc l'équation de cette réaction est : 2H2O2--->O2+2H2O
Ce qui signifie que la consommation de deux mole de H2O2 produit 1 mole de O2. Donc avec ça on pourrait retrouver la concentration en O2 et donc en H2O2 mais je ne sais pas du tout si c'est interessant de faire ça. Il est indiquée que cette question nécessite plus de réflexion. Mais là je bloque

Posté par
Aubin22
re : Titrage colorimétrique sujet bac 25-02-22 à 09:13

Ou alors on écrit que :
C2*VE*5/2 = m(H202)/M(H202)
Ainsi on retrouve la masse initiale d'H202 ?

Posté par
odbugt1
re : Titrage colorimétrique sujet bac 25-02-22 à 11:03

Ce que j'en pense :

Question 3 :
On vient de retirer la solution du placard, on la dose immédiatement et on trouve (tu l'as fait)
que [H2O2] =0,89mol/L

Question 4 :
En dessous de 3% donc en dessous de 0,85 mol/L (voir question 2) la solution d'eau oxygénée devient impropre à la production de solution hydroalcoolique.
On cherche à savoir au bout de quelle durée la solution à 0,89 mol/L deviendra une solution à 0,85 mol/L si on continue à la conserver à température ambiante et à l'abri de la lumière.
On se sert des données graphiques du document 2 pour trouver cette durée.

Titrage colorimétrique sujet bac

Posté par
Aubin22
re : Titrage colorimétrique sujet bac 04-03-22 à 15:35

Ok très bien merci pour votre réponse et bonne journée !



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 237 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !